为增强舰船惯导系统工作时任意方向的抗冲击能力,提出了一种多杆并联的被动隔冲装置。首先,基于反螺旋自由度理论对多杆隔冲装置结构合理性进行研究,并对装置隔冲原理进行分析。然后,应用Lagrange法建立隔冲模块的冲击动力学方程,讨论其刚度特性与冲击响应。最后,基于ADAMS软件分别对隔冲杆与基平台夹角、隔冲杆刚度、阻尼对装置隔离率的影响进行分析。研究结果表明多杆隔冲装置各方向动态刚度均呈非线性特性,且垂向等效刚度大于横、纵向;在相同冲击环境下,横、纵向冲击隔离率高于垂向;各向隔离率和相对位移幅值随隔冲杆刚度、阻尼系数的增大而明显降低;隔冲杆和基平台夹角与横、纵向隔离率呈正相关,与垂向呈负相关。

针对管道机器人难以检测打磨管内缺陷且通过性差的问题,设计一种自适应管道内壁检测打磨机器人,研究其在直管、弯管以及障碍管中的通过性能。提出管道机器人的结构方案,分析其行走驱动装置及作业装置特点;建立机器人的运动学模型,结合结构在管道内的受力,对机器人在不同管道内运动的受力状态、几何约束与运动特性进行分析;运用ADAMS仿真软件和整体化仿真方法,对机器人在管道中的通过性能进行仿真分析。结果表明:该机器人可以通过水平直管、弯管和内含10 mm高环形障碍的管道,但机身速度、压力和车轮的接触力存在一定波动;在通过弯管时,采用内外车轮差速、外扩变径机构,可降低内耗、增加贴合力。

针对大长径比铣刀杆刚性差、加工中极易出现切削颤振的特点,提出一种新型动力减振装置。设计了铣刀杆整体结构,建立了减振铣削系统的铣削动力学模型。运用机械振动学和动力减振的定点理论推导出最优频率比和最佳阻尼比公式,利用MATLAB软件验证所建立模型的准确性;计算出减振装置的最优参数,进行动力减振器的结构设计;通过ADAMS软件进行了仿真实验,验证所设计的减振装置的减振效果,同时进行了实际的切削实验。结果表明:所设计的减振装置具有很好的减振效果。

苹果种植是农业经济中不可或缺的一部分,目前的人工采摘形式效率低、成本高。针对该问题,提出一种气动式苹果采摘机械手。针对苹果大小不一、组织较脆,采摘过程容易受机械损伤的特点,设计了能够适应不同苹果尺寸的采摘机械手结构,搭建了机械手的驱动系统、建立了机械手的运动学、动力学和结构优化模型,并进行了样机制作与抓取实验。通过实验验证了机械手可以安全抓取苹果,完成作业。该机械手能够为苹果采摘的机械自动化、智能化研究提供

目前大多数塔式起重机的动力学建模研究的方法是将整机等效为多刚体系统,在综合考虑塔式起重机臂架的柔性变形和系统非线性运动的影响下,将臂架等效为Euler-Bernoulli梁并考虑自重和结构阻尼,基于拉格朗日方程建立了能够完整描述塔式起重机变幅、回转和起升运动的刚柔耦合动力学模型,并应用假设模态法得到了矩阵形式的离散方程。针对塔式起重机三种典型的运动形式,应用Maple数学软件对模型进行了数值求解,最后,为验证模型准确性,建立了ADAMS动力学仿真模型,将数值求解和仿真得到的重物的运动响应进行了对比。结果表明,建立的动力学模型可以较准确地反映塔式起重机的运动过程,而且还能近似地描述重物运动的响应,对跟踪重物的轨迹、研究重物的摆动规律也有重的指导意义。研究结果对研究大长细比臂架类工作机构的动力学响应也具有重的参...

针对月球探测器2-DOF全景相机转台的结构特点,设计了一种具有平行四边形结构的吊丝式低重力补偿装置。该装置由补偿操作臂、吊丝配重单元和力传感器单元组成。其中,补偿操作臂与全景相机转台对应关节同步运动,吊丝配重单元实现对全景相机转台各部分的重力补偿。首先对低重力补偿方案的平行四边形机构进行了构型证明,其后对补偿操作臂运动误差引起的重力补偿精度进行分析,最后利用Adams软件对低重力补偿装置模型进行仿真实验研究。实验结果表明该方法可以实现转台的低重力模拟。

选择3-RRP平面并联机构作为研究对象,计算该机构的自由度为3,选择与机架相连的三个转动副作为机构的输入。通过3-RRP平面并联机构的运动学方程求解机构雅克比矩阵,分析该机构的奇异位形,使机构的运动轨迹避开奇异位形。利用虚功原理求解出动力学逆解方程,并用ADAMS软件对该机构的动力学进行仿真分析,模拟末端执行器上施加不同外载荷下同样完成8字形运动轨迹时,三个驱动电机的功率损耗。为该机构动力学及实际应用研究提供理论依据。

双螺旋摆动液压缸的双螺旋式传动结构具有承载能力大、 结构紧凑、 摆动角度大、 回转精度高等特点.利用Pro/E三维设计软件建立了双螺旋摆动液压缸虚拟样机模型 并运用ADAMS专用接口技术 （Mech/Pro） 将其导入至ADAMS系统动力学仿真软件; 基于传统拉格朗日方程对摆动液压缸模型进行动力学仿真计算.通过仿真 对双螺旋摆动液压缸的输出扭矩与负载启动特性进行了分析;并通过摆动液压缸力学实验 验证了动力学仿真结果的可靠性为今后物理样机的设计与制造提供理论支持与技术借鉴.

对传统矩阵控制策略研究发现大位姿条件下控制精度不足，为提高二自由度冗余振动台在大位姿条件下的控制精度，提出基于运动学分析构建振动台位姿控制系统，利用运动学正解及雅各比矩阵进行液压缸信号与自由度信号间的变换。基于ADAMS平台建立冗余振动台模型，分析在大角度运动时，位姿控制方法与传统矩阵控制方法的偏差。实验研究证明，基于运动学分析的控制策略可以提高大位姿情况下振动台的控制精度。

对一种四足机器人的腿部机构设计方法进行探究。简析哺乳动物腿部关节分布确立了四足机器人拓扑结构与自由度数目用拉格朗日方程对其动力学简略推导并建立虚拟样机。借助ADAMS动力学仿真软件验证四足机器人虚拟样机在起立过程和对角步态的动力学规律。